Konservierte Mikro-RNAs miR-8-3p und miR-2a-3, die die Chitinbiosynthese anvisieren, um den Häutungsprozess von Sogatella furcifera (Horváth)(Hemiptera: Delphacidae) zu regulieren.

Zusammenfassung Die Häutung ist eine Schlüsselstrategie zur Überwindung von Wachstumsbeschränkungen bei Insekten. Die periodische Synthese und der Abbau von Chitin, einem der Hauptbestandteile der Insektenepidermis, sind notwendig für das Wachstum von Insekten. MikroRNA (miRNA) wurden in die Regulierung der Häutung involviert, jedoch ist ihr Einfluss auf die Wechselwirkung zwischen dem Chitinbiosyntheseweg und der 20-Hydroxyecdysonsignalgebung noch nicht gut verstanden. In dieser Studie wurden lösliche Trehalase (Tre1) und Phosphoacetylglucosamin-Mutase (PAGM) als Ziele von konservierten miR-8-3p bzw. miR-2a-3 identifiziert. Die Expressionsprofile von miR-8-3p-SfTre1 und miR-2a-3-SfPAGM zeigten ein entgegengesetztes Muster während der verschiedenen Entwicklungsstadien, was auf eine negative regulatorische Beziehung zwischen ihnen hinweist. Diese Beziehung wurde durch ein in vitro Dual-Luciferase-Reportersystem bestätigt. Die Überexpression von miR-8-3p und miR-2a-3 durch Injektion von Mimikri hemmte die Expression ihrer jeweiligen Zielgene und erhöhte die Sterblichkeit, was zu Tod während der Vorhäutung und dem Häutungstod führte. Sie verursachten auch eine Abnahme des Chitingehalts und der Expressionsniveaus von Schlüsselgenen im Chitinbiosyntheseweg (SfTre1, SfTre2, SfHK, SfG6PI, SfGFAT, SfGNA, SfPAGM, SfUAP, SfCHS1, SfCHS1a und SfCHS1b). Im Gegensatz dazu führte die Injektion von miRNA-Inhibitoren zur Hochregulation der Expressionsniveaus dieser Gene. Nach der Behandlung mit 20E sanken die Expressionsniveaus von miR-8-3p und miR-2a-3 signifikant, während ihre entsprechenden Zielgene signifikant zunahmen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass miR-8-3p und miR-2a-3 eine regulatorische Rolle bei der Häutung von Sogatella furcifera übernehmen, indem sie SfTre1 und SfPAGM anvisieren. Diese Ergebnisse bieten neue potenzielle Ziele für die Entwicklung neuer Kontrollstrategien.